线粒体是生物体内重要的细胞器，它主要的作用有三羧酸循环、氧化磷酸化和信号转导。线粒体上的膜蛋白对线粒体功能的实现有着至关重要的作用。本论文涉及两个部分工作，一个是线粒体内膜上的钙离子单向转运复合体(MCU complex)中EMRE蛋白的研究;二是人源线粒体解偶联蛋白1(UCP1)的研究。　　第一部分:线粒体内的钙离子浓度变化会引起三羧酸循环中多种限速酶的活性变化，进而影响ATP的合成;钙离子作为第二信使，是细胞信号转导中重要的组分，对物质代谢和细胞凋亡等生命活动有着一定的调节作用。维持细胞内钙离子浓度的稳定对生物能的合成以及细胞信号转导有着重大的意义。线粒体是细胞内的钙离子库之一，它可以大量的摄取钙离子，在维持细胞内钙离子稳态的过程中发挥着重要作用。线粒体可以快速大量的摄取钙离子主要是通过线粒体内膜上一个超大分子的复合体—MCU复合体实现的，这一复合体包含核心孔道蛋白:MCU、MCUb、EMRE等;还包括相关的调控蛋白:MICUs、MCUR1等。已有的实验证明，在高等动物中，只有当EMRE蛋白存在的时候，MCU组成的核心通道才具有转运钙离子的能力，但这其中的调控机制却还没有实验可以证明。因此，本课题期望从结构生物学的角度出发，探究MCU与EMRE之间的相互作用，明确EMRE激活MCU的机制。我们在生物信息学分析的基础上，构建了线虫EMRE的pMM-LR6-trpLE-EMRE的原核表达系统，并建立了一套简洁完整的蛋白纯化体系，利用Fos-choline14形成的micdle成功获取了复性的蛋白。线虫EMRE蛋白的获取为我们后续研究MCU与EMRE之间的空间结构关系，两者间的相互作用机制打下了坚实的基础。　　第二部分:解偶联蛋白1(UCP1)主要存在在棕色脂肪组织中，它可以将质子从线粒体外转运进入线粒体基质中，消除了呼吸链氧化过程中形成的质子浓度梯度，使得氧化呼吸链与磷酸化生成ATP的过程解偶联，减少了ATP的合成，而增加了热能的生成，因此它是肥胖治疗的一个重要的靶点。UCP1转运质子需要长链脂肪酸的激活，但其中的机制却尚未明确。在前期实验的基础上，运用体外脂质体实验结合点突变，我们明确了K56和K269位点在脂肪酸结合UCP1并激活其转运质子功能的过程中有着特异性和重要性。这一研究结果对揭示UCP1转运质子的机制提供了一定的实验基础和参考依据。